VR และ Digital Twins กำลังปรับปรุงการทำงานระยะไกลในวิชาชีพทางเทคนิคอย่างไร

Digital Twins และ VR กำลังเปลี่ยนโฉมโลกแห่งการทำงานของเรา เจาะลึกวิวัฒนาการของเทคโนโลยีเหล่านี้และผลกระทบต่ออุตสาหกรรมสมัยใหม่ การวางผังเมือง และทีมที่อยู่ห่างไกล

“ฮูสตัน เราประสบปัญหาที่นี่…เรากำลังระบายบางสิ่งออกสู่อวกาศ”

เป็นสองวลีที่คุณไม่อยากพูด โดยเฉพาะเมื่อคุณอยู่ห่างจากช่างซ่อมที่ใกล้ที่สุดประมาณ 200,000 ไมล์ มันเป็นวันที่ 13 เมษายน 1970 และเพิ่งเกิดการระเบิดบนเรือ Apollo 13 ยานอวกาศสูญเสียพลังงานและออกซิเจน และเครื่องขัดคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) จากอากาศก็เสียหาย

มนุษย์สามคนในยานอวกาศขนาดเล็กใกล้ดวงจันทร์ตอนนี้ต้องอาศัยทีมนักวิทยาศาสตร์บนโลกโดยสิ้นเชิง สถานการณ์เลวร้ายที่สุดเท่าที่จะเลวร้ายได้

แต่นักบินอวกาศและนักวิทยาศาสตร์มีสามสิ่งที่อยากทำ: การสื่อสารทางวิทยุระหว่างยานอวกาศกับภาคพื้นดิน ข้อมูลโทรมาตรที่ไหลอย่างต่อเนื่องถูกส่งกลับมายังโลกและบันทึกไว้ และทีมงานภาคพื้นดินที่มีแฝดทางกายภาพของ Apollo 13 จริงๆ รูปแบบของการฝึกและการทดสอบเครื่องจำลอง

การใช้ข้อได้เปรียบเหล่านั้น นักวิทยาศาสตร์ของ NASA ได้คิดค้นการออกแบบเครื่องฟอก CO2 ที่นักบินอวกาศสามารถสร้างจากกระดาษแข็งและเศษซากที่พบในยานอวกาศ คุณคงรู้ว่าเรื่องราวจบลงอย่างไร นักบินอวกาศทำให้บ้านมีชีวิตได้

เห็นได้ชัดเจนว่าการทำงานจากระยะไกลและฝาแฝดทางดิจิทัลมีมาตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 20 เทคโนโลยีนี้มีการพัฒนาไปไกลนับตั้งแต่ช่วงแรกๆ ของการแพร่ระบาด ไม่ต้องพูดถึงยุคแรกของยุคอวกาศเลย

ตอนนี้การทำงานจากระยะไกลเป็นเรื่องปกติมากขึ้นจากฝั่งโลก ย้อนกลับไปในปี 2560 และ 2561 มีงานในสหรัฐอเมริกาเพียงประมาณ 5% เท่านั้นที่ถูกจัดประเภทเป็นงานระยะไกล ตามรายงาน Global State of Remote and Hybrid Work ของ LinkedIn ตั้งแต่เดือนมกราคม 2567 วันนี้ LinkedIn รายงานว่า 24% ของงาน (อย่างน้อยก็เกี่ยวข้องกับงานเหล่านั้น เพิ่มลงในโปรไฟล์ LinkedIn) เป็นแบบระยะไกล

ในขณะที่กระแสนี้ยังคงดำเนินต่อไป การผสมผสานระหว่างดิจิทัลฝาแฝดและเทคโนโลยี เช่น ความเป็นจริงเสมือน ความเป็นจริงเสริม และอื่นๆ สามารถขับเคลื่อนยุคใหม่ในวิธีที่ผู้คนทำงานร่วมกัน แม้ว่าผู้คนที่สื่อสารกันจะอยู่ห่างไกลกันก็ตาม

ทำความเข้าใจแนวคิด Digital Twin

พูดง่ายๆ ก็คือ Digital Twin คือโคลนดิจิทัลของระบบในโลกแห่งความเป็นจริงซึ่งได้รับการอัปเดตเป็นประจำด้วยข้อมูลการวัดและส่งข้อมูลทางไกลในปัจจุบัน

“ในแง่ที่ง่ายที่สุด Digital Twins ควรมีองค์ประกอบอัจฉริยะโดยเฉพาะ เช่น การจำลอง/AI ฯลฯ เพื่อให้สามารถคาดการณ์อนาคตและช่วยให้สามารถตัดสินใจได้ ระบบ Digital Twin ยังรวมถึงกระบวนการสำหรับกระตุ้นการตัดสินใจเหล่านั้น (ซึ่งมักจะเป็นแบบอัตโนมัติ) แต่มีตัวอย่างมากมายเกี่ยวกับกระบวนการทางธุรกิจที่มนุษย์มีส่วนร่วม)” David McKee เอกอัครราชทูตและประธาน Digital Twin Consortium และเพื่อนองค์กร Royal Academy of Engineering กล่าวในอีเมล

Twin ผสมผสานการแสดงซอฟต์แวร์ (ไม่ว่าจะเป็นในรูปแบบ CAD หรือคอมพิวเตอร์รุ่นอื่นๆ) ของต้นฉบับ พร้อมด้วยการฟีดข้อมูลคงที่ซึ่งให้การวัดและส่งข้อมูลทางไกลที่หลากหลาย ซึ่งช่วยให้โมเดลทันสมัยอยู่เสมอเกี่ยวกับสภาพและสถานะของต้นฉบับเฉพาะที่ถูกจับคู่ คุณสามารถใช้แฝดเพื่อแสดงและวิเคราะห์แง่มุมต่างๆ ของต้นฉบับ รวมทั้งคาดการณ์พฤติกรรมและสภาพในอนาคตของต้นฉบับโดยอาศัยการทดสอบจำลองและข้อมูลปัจจุบันกับแฝด

แฝดดิจิทัลกำลังถูกนำมาใช้เพื่อสนับสนุนการจัดการโรงงานและแม้แต่เมือง หากต้องการเจาะลึกเกี่ยวกับ Digital Twins และ XR โปรดดูคำแนะนำของฉัน

การตรวจสอบความเป็นจริงเสมือน

ในขณะเดียวกัน ความเป็นจริงเสมือน ความเป็นจริงเสริม ความเป็นจริงผสม และความเป็นจริงขยาย ล้วนมีบทบาทสำคัญในการเชื่อมโยงฝาแฝดดิจิทัลและการทำงานร่วมกันระยะไกลเข้าด้วยกัน หากคุณตระหนักดีว่าเป็นไปได้ที่จะจำลองทั้งโรงงานได้ ก็ไม่ใช่เรื่องใหญ่โตอะไรที่จะเข้าใจว่าการได้เดินไปรอบๆ โรงงานเวอร์ชันเสมือนจริงนั้นอาจมีข้อได้เปรียบ

ด้วยการเปิดตัว Apple Vision Pro มูลค่า 3,500 เหรียญสหรัฐและ Meta Quest 3 มูลค่า 500 เหรียญสหรัฐ XR สามารถใช้งานได้จริงค่อนข้างมากหากยังยุ่งยากเล็กน้อย

พวกเราหลายคนได้ร่วมแก้ไขบางอย่างภายใน Google เอกสารแล้ว เมื่อฉันแก้ไขเอกสารสดกับบรรณาธิการคนหนึ่งที่อยู่ห่างออกไป 3,000 ไมล์ และการเปลี่ยนแปลงที่ฉันทำปรากฏให้เธอเห็นทันที สิ่งนี้เป็นประโยชน์อย่างมากต่อประสิทธิภาพการทำงาน แน่นอนว่ามันอาจผิดพลาดได้เช่นกัน ฉันเคยอยู่ใน Google Docs ที่คลั่งไคล้ซึ่งมีผู้คน 10 คนในการประชุม Zoom ที่กำลังแก้ไขเอกสารเดียวกันในเวลาเดียวกัน อุ๊ย!

เมื่อไม่ได้คำนึงถึงความสุดขั้วดังกล่าว การแก้ไขเอกสารร่วมกันจึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการปรับแต่งกระดาษขาวหรือบทความอย่างละเอียด แต่ถ้าคุณกำลังออกแบบเครื่องชงกาแฟใหม่ล่ะ? โปรแกรม CAD บางโปรแกรมอนุญาตให้คุณแชร์หน้าจอได้ Zoom และพี่น้องของมันยังอนุญาตให้แชร์หน้าจอได้ แต่ในทั้งสองตัวอย่างนี้ วัตถุที่กำลังสร้างแบบจำลองยังคงแสดงในพื้นที่ 2D แบบเรียบ

ลองจินตนาการว่าคุณกำลังออกแบบเครื่องชงกาแฟเครื่องนั้น และตอนนี้สมาชิกสามคนในการประชุมก็อยู่ในห้องครัวเสมือนจริงเดียวกัน แต่ละคนสามารถมองลงไปใต้ตู้เพื่อดูว่าเมื่อฝาเครื่องชงกาแฟเปิดขึ้นจะมีเนื้อที่เท่าใด คุณสามารถหมุนและปรับเครื่องชงกาแฟบนเคาน์เตอร์ได้ และดูราวกับว่าคุณอยู่ที่นั่น รูปลักษณ์จะเป็นอย่างไร และจะเข้าถึงและควบคุมได้ง่ายเพียงใด

ห้องครัวนั้นอาจเป็นเสมือนทั้งหมด (การแช่ VR) หรืออาจเป็นห้องครัวจริงที่มีหม้อกาแฟเสมือนจริงวางอยู่บนเคาน์เตอร์ (MR) นั่นไม่สำคัญหรอก ยกเว้นกับนักออกแบบในตอนนี้ ประเด็นก็คือตอนนี้สภาพทางกายภาพของวัตถุนั้นมีลักษณะเกี่ยวกับอวัยวะภายในมากขึ้น

มากันใหญ่เลย แทนที่จะเป็นหม้อกาแฟ คุณกำลังออกแบบรถยนต์ เป็นเรื่องดีที่ได้เห็นรูปถ่ายและการเรนเดอร์ของรถ แต่ด้วย AR และ VR คุณสามารถวางรถคันนั้นลงบนถนน เดินขึ้นไปดูจากมุมต่างๆ หรือแม้แต่นั่ง (บนเก้าอี้จริงของคุณเอง พื้นที่) ภายในห้องโดยสารเสมือนจริงเพื่อสัมผัสประสบการณ์เครื่องมือและการควบคุมต่างๆ ในการมองเห็น ใช้งาน และเข้าถึง

มาใหญ่กันเถอะ เราจะยึดแนวคิดการออกแบบรถยนต์ แต่ตอนนี้ เรากำลังออกแบบโรงงาน ใน VR คุณสามารถย้ายไปมาระหว่างสถานีและดูทางกายภาพว่าเครื่องจักรอยู่ห่างจากกันอย่างไร เส้นทางการผลิตเคลื่อนไหวอย่างไร และแม้แต่สภาพแวดล้อมที่อาจมีแสงสว่างเพียงพอเพียงใด และคุณสามารถทำได้ร่วมกับสมาชิกในทีม ดังนั้นหากคุณชี้ไปที่บางสิ่งบางอย่างในโรงงาน พวกเขาจะมองเห็นสิ่งที่คุณกำลังชี้ไป ทั้งหมดนี้จากมุมมองที่ดูเหมือนจริง

มายิ่งใหญ่กันเถอะ เราจะกระโดดจากการจำลองขนาดโรงงานไปเป็นขนาดเมือง

สิงคโปร์ได้พัฒนาโครงการ Virtual Singapore ที่มีโมเดล 3 มิติและการจำลองที่ช่วยให้ภาคส่วนต่างๆ ของเมืองใช้เครื่องมือดิจิทัลเพื่อแก้ปัญหาท้าทายต่างๆ ตั้งแต่การปรับปรุงสวนสาธารณะไปจนถึงการปรับเส้นทางอพยพให้เหมาะสม รัฐอานธรประเทศ ชายฝั่งทางใต้ของอินเดีย กำลังออกแบบเมืองอมราวตี ซึ่งเป็นเมืองอัจฉริยะมูลค่า 6.5 พันล้านดอลลาร์ที่ใช้ชุดข้อมูลหลายพันชุดเป็นส่วนหนึ่งของแฝดดิจิทัล เพื่อช่วยจัดการทุกอย่างตั้งแต่การอนุญาตไปจนถึงความคืบหน้าในการก่อสร้าง และการออกแบบเพื่อช่วยเมืองบรรเทาสภาพอากาศที่รุนแรง

พื้นโรงงานและอาคารที่ดีขึ้น

“XR/VR/AR สามารถเป็นเครื่องมือ/เทคโนโลยีเปิดใช้งานที่ใช้ภายในระบบดิจิตอลแฝดและในทางกลับกัน” McKee จาก Digital Twins Consortium กล่าว

ในเมืองสตุ๊ตการ์ท ประเทศเยอรมนี ปอร์เช่ได้สร้างโรงงานจำลองขึ้นมาเต็มรูปแบบ ใช้แบบจำลองการออกแบบเพื่อสำรวจว่าการกำหนดค่าที่ต้องการทำงานอย่างไรกับความสามารถในการรับน้ำหนักของพื้น ซัพพลายเออร์ยังสามารถใช้โมเดลดังกล่าวเพื่อปรับแต่งอุปกรณ์ของตนเพื่อจัดสรรพื้นที่ภายในโรงงานของปอร์เช่ได้ โรงงานที่ดำเนินการอยู่กำลังผลิตรถยนต์ โดยมีโมเดลเสมือนแฝดดิจิทัลคอยชี้แนะการปรับปรุงการปฏิบัติงานอย่างต่อเนื่อง

แม้ว่าโรงงานแห่งนี้ยังไม่ได้ติดตั้ง XR แต่ก็เป็นไปได้ที่จะเห็นว่าผู้ขายและวิศวกรของปอร์เช่ทั่วโลกสามารถมารวมตัวกันแบบเสมือนเพื่อเยี่ยมชมโรงงานในโรงงานและตัดสินใจด้านการออกแบบและการปฏิบัติงานร่วมกันได้อย่างไร โดยไม่ต้องใช้เวลาทั้งคืนบินไปที่โรงงาน นั่งในที่นั่งคับแคบและกินอาหารที่น่ารังเกียจของสายการบิน

Winniio ซึ่งมีสำนักงานใหญ่ในโกเธนเบิร์ก สวีเดน เป็นบริษัทที่ปรึกษาที่เชี่ยวชาญด้านการเปลี่ยนแปลงทางดิจิทัลและแฝดทางดิจิทัล หนึ่งในโครงการของ Winniio คือการเพิ่มประสิทธิภาพโซลูชันการทำความร้อนอัจฉริยะในอาคารพาณิชย์ บริษัทได้สร้างแฝดดิจิทัลสำหรับโรงเรียนในเขตเทศบาลVäxjöของสวีเดน (ซึ่งมีคติประจำใจคือ "เมืองที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมที่สุดของยุโรป") โครงการนี้ปรับการไหลของพลังงานไปยังหม้อน้ำแต่ละเครื่องให้เหมาะสม เพิ่มการกระจายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด และลดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในอาคาร

Winniio ดำเนินการนี้โดยใช้เซ็นเซอร์ตาข่ายไร้สาย 300 ตัวที่เชื่อมต่อกับหม้อน้ำมากกว่า 200 ตัว เซ็นเซอร์เหล่านี้จะส่งข้อมูลไปยังแฝดอย่างต่อเนื่อง ประกอบด้วยโมเดล 3 มิติของอาคารตามภาพวาดต้นฉบับ ระบบทั้งหมดทำงานจากภายในเอ็นจิ้นเกม ซึ่งส่งเสริมการแสดงภาพและการทำงานร่วมกัน

“ในแบบ 2 มิติ คนจะใช้เวลา 40 นาทีในการระบุปัญหา 1 ใน 8 ปัญหาผ่านการวาดภาพ” Nicolas Waern ซีอีโอและผู้ก่อตั้งกล่าวในอีเมล แต่มันยากมากที่จะอธิบายสถานการณ์ให้ผู้มีอำนาจตัดสินใจทราบ "ในแบบ 3 มิติ บุคคลจะใช้เวลา 20 นาทีในการระบุปัญหา 2 ข้อ" การแสดงผู้มีอำนาจตัดสินใจโดยใช้แบบจำลองภาพทำได้ง่ายกว่า

แต่ "ใน VR ทีมสี่คนสามารถทำงานร่วมกันได้ โดยจะใช้เวลาแปดนาทีในการระบุปัญหาแปดจากแปดปัญหา ทำความเข้าใจว่าอะไรนำไปสู่อะไร และวิธีแก้ปัญหาโดยใช้ความพยายามน้อยลง เพราะเหตุใด เหตุผลง่ายๆ ก็คือเราทุกคน เคยชินกับการทำงานในรูปแบบ 3 มิติอย่างดื่มด่ำ มันเป็นความจริงของเรา” วาร์นกล่าว

ข้อมูลสดที่ป้อนเข้าไปใน Digital Twin ช่วยให้ทีมของ Waern ไม่เพียงแต่บันทึกความเป็นจริงเท่านั้น แต่ยังจำลอง จำลอง และทดสอบสถานการณ์อีกด้วย

มุ่งเน้นไปที่โซลูชัน ไม่ใช่เทคโนโลยี

เนื่องจากคำศัพท์และคำย่อมีอยู่มากมาย จึงเป็นเรื่องง่ายที่จะเข้าใจระบบการตั้งชื่อและลักษณะเฉพาะของเทคโนโลยีที่เราพูดคุยกัน อย่าปล่อยให้ตัวเองจมอยู่กับการพยายามเจาะลึกองค์ประกอบเหล่านี้ทั้งหมด ให้มุ่งเน้นไปที่โซลูชันที่ระบบที่ใช้งานจริงมีแฝดดิจิทัลของตัวเอง และที่ที่คุณสามารถใช้สิ่งนั้นเพื่อสร้างแบบจำลอง คาดการณ์ ทดสอบ คาดการณ์ และวินิจฉัยได้

ที่มหาวิทยาลัยลีดส์ ในสหราชอาณาจักร โครงการแฝดดิจิทัลไม่เพียงแต่ใช้แบบจำลองการจำลองและ VR เท่านั้น แต่ยังรวมถึงระบบสัมผัสเพื่อช่วยให้ผู้ใช้เชื่อมต่อกับการจำลองเพิ่มเติมอีกด้วย

"นักวิชาการใช้เทคโนโลยี Digital Twin เพื่อส่งมอบการโต้ตอบแบบสัมผัสกับ VR ผ่านการเรียนรู้ตามขั้นตอน" Hosam Al-Samarraie ศาสตราจารย์ด้านการออกแบบนวัตกรรมดิจิทัลกล่าวผ่านทางอีเมล

พวกเขาใช้เครื่องมือในการให้ความรู้สึกสัมผัส เช่น ความต้านทานแรงและพื้นผิว เพื่อให้ผู้ใช้สามารถ "รู้สึก" หรือ "สัมผัส" วัตถุเสมือนได้ พวกเขาสร้างโปรเจ็กต์หนึ่งที่ช่วยให้ทีมสามารถสื่อสารและทำงานเสมือนจริงในการแก้ปัญหาการออกแบบ

ด้วยการใช้เทคโนโลยีเหล่านี้ร่วมกัน ทีมลีดส์ได้สร้างโซลูชันการออกแบบที่ "ออกแบบอนาคตของแกลเลอรีที่ดื่มด่ำ" ใหม่ เพื่อให้ผู้เยี่ยมชมได้สัมผัสกับความรู้สึกของการสัมผัสและสัมผัสถึงสิ่งประดิษฐ์เสมือนจริง

ระบบนิเวศที่ชาญฉลาดและเชื่อมต่อกันทุกขนาด

ในรายงานของ Autodesk เกี่ยวกับ Digital Twins ในปี 2022 บริษัทคาดการณ์ว่าจะมีเมือง 500 เมืองที่ใช้งาน Digital Twins ภายในปี 2025 นอกจากนี้ 91% ของแพลตฟอร์ม Internet of Things (IoT) จะนำเสนอความสามารถในการจับคู่ทางดิจิทัลบางรูปแบบภายในปี 2026 และภายในปี 2028 การจับคู่ทางดิจิทัลจะกลายเป็นมาตรฐานโดยเป็นส่วนหนึ่งของการเปิดใช้งาน IoT

ความสามารถในการดูและจำลองลักษณะสำคัญของระบบสามารถนำไปสู่การตัดสินใจที่ชาญฉลาดยิ่งขึ้น ซึ่งนำไปสู่ผลตอบแทนจากการลงทุนที่ดีขึ้นอีกด้วย ด้วยความสามารถในการคาดการณ์ "gotchas" ในการปฏิบัติงานและทดสอบโซลูชันในการจำลอง การปฏิบัติงานจะสามารถทำงานได้อย่างราบรื่นยิ่งขึ้น และการบำรุงรักษาจะเป็นเชิงรุกมากขึ้น ก่อนเกิดปัญหา และมีราคาถูกลงโดยพื้นฐาน

บริษัทที่ได้รับผลประโยชน์มหาศาลจาก Digital Twins คือบริษัทด้านสถาปัตยกรรม วิศวกรรม และการก่อสร้าง (AEC) ซึ่งสามารถเสนอบริการ มูลค่า และผลประโยชน์เชิงกลยุทธ์ในระยะยาวได้มากขึ้น ซึ่งได้รับจากข่าวกรองเชิงคาดการณ์และเชิงป้องกันที่ดีกว่า

ตลาดแฝดดิจิทัลทั่วโลกโดยรวมมีมูลค่า 10 พันล้านดอลลาร์ในปี 2566 และคาดว่าจะเพิ่มขึ้น 61% เมื่อเทียบเป็นรายปีเป็น 110 พันล้านดอลลาร์ภายในปี 2571 ตามรายงานของบริษัทวิเคราะห์ MarketsandMarkets Research การขับเคลื่อนการเติบโตดังกล่าวจะเป็นการเพิ่มขึ้นอย่างมากในการใช้ Digital Twins สำหรับการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ ซึ่งเมื่อรวมกับ AI แล้ว คาดว่าจะมีผลกระทบในวงกว้างเมื่อต้องก้าวไปข้างหน้าปัญหาการปฏิบัติงานและความท้าทายที่มีค่าใช้จ่ายสูง

VR และ XR เป็นส่วนหนึ่งของโซลูชันดังกล่าว เมื่อชุดหูฟังลดราคา (และที่สำคัญกว่านั้นคือขนาดและน้ำหนัก) พวกเขาก็จะได้รับการยอมรับมากขึ้น การรับรู้มีความแตกต่างอย่างมากระหว่างการเห็นตึกในเมืองบนหน้าจอคอมพิวเตอร์กับการเดินในตึกเมืองเสมือนจริง โดยมีสภาพแวดล้อมอยู่รอบตัวคุณ

เมื่อนำไปใช้กับ Digital Twins ประโยชน์ด้านอวัยวะภายในของ XR นั้นมีมากกว่าเทคโนโลยีอื่น มุมมองที่เปลี่ยนแปลงไปนั้นมีศักยภาพอย่างมากในการปลดล็อกการสังเกตและข้อมูลเชิงลึกที่อาจไม่ปรากฏให้เห็นเมื่อเห็นบนหน้าจอขนาดเล็ก